項目教學法在電鍍控制教學PLC課程中的運用

目前，PLC控制技術在工業自動化領域中的應用越來越廣泛。但這門課程的實踐性強，知識覆蓋面廣，既要求學生有較強的邏輯思維能力、扎實的強電和弱電的知識基礎，又對學校的硬件設備和師資力量提出了較高的要求。這無疑加大了這門課程的授課難度。本文通過廣泛的社會調研，了解企業的人才需求，結合對畢業生的走訪與同類院校的先進經驗，細化了課程的教學要求，在教學內容、教學順序上進行了較大的調整；采用電化教學手段，增加實驗設備的種類和數量，并注意聯系實際應用。通過這些措施，學生學習的積極性有了極大的提高。本文最終總結提出了在PLC課程中運用項目教學的方法，讓學生在完成具體工作任務的同時，把理論和實踐有機地結合起來，充分發掘他們的創造潛能，提高他們解決問題的能力。

項目教學的實質就是一個具體的工作任務，這與企業的工作任務是非常相似的，學生為完成具體項目進行的實踐活動，其實質就是在高度仿真的職業環境下為完成某個具體工作任務所進行的職業活動。在這期間，學生不僅提高了知識和技能，還培養了團隊合作的精神，養成了良好的職業習慣，從而全面提高了職業核心能力，與企業的就業要求更加接近。此外貼近企業生產實踐，也是觸發學生興趣、提高教學質量的有效途徑。因為學生每次完成項目任務，都得到了一個具體的、具有一定實用價值的產品，就會覺得自己的努力有了成果，從而提高了學習的主動性。

在教學實施的過程中，體現思維過程和行動過程的完整性，以班組式組織相結合的教學組織模式，通過學生自己完整實施，按照工作過程的“五步法”——“計劃→決策→實施→檢查→評估”來進行教學組織，真正實現做中學、學中做。

一、制訂計劃、選擇方案

利用多媒體現代化教育技術手段，通過Flash動畫課件，使學生了解電鍍控制形式與過程，進一步分析和掌握電鍍控制要求，制訂出電鍍控制方案的最優計劃。把電鍍動畫圖簡化，轉化成圖樣，使學生對電鍍控制由感性認識轉化為理性認識。電鍍結構如圖1所示。

圖1中，電鍍控制方式是用機械手將工件搬運到電鍍槽進行電鍍及運到回收液槽、清水槽的。機械手的上升、下降和左移、右移是由雙線圈兩位電磁閥推動汽缸來實現的，當某一線圈通電，機構便單方向移動，直到線圈斷電才停止在當前位置。夾緊和放松是由單線圈兩位電磁閥驅動汽缸來實現的，線圈通電則夾緊，失電則為放松。設備上裝有上、下限位和左右限位開關，對機構進行行程控制。

機械手的動作要求如下：對機械手的控制主要是位置識別、運動方向控制和物料是否存在的判別。它的任務是將傳送帶工件搬運到電鍍槽、回收液槽、清水槽再回原位。機械手的左工位、右1工位、右2工位、右3工位、夾緊、松開、上升、下降都通過雙線圈四位電磁閥汽缸完成，機械手的放開用單螺線管的電磁閥完成。設備上裝有上、下、左、右1、右2、右3、夾緊、松開8個傳感器，控制對應工步。傳送帶上設有一個光電開關，監視工件是否到位。

二、制作

準備電鍍所需要的設備部件，進行機械設備安裝檢查。控制系統的設計如圖2、圖3所示。

1.確定輸入／輸出設備及I／O點數

（1）設備的輸入信號。操作方式轉換開關：手動、單周期、連續；手動時運動選擇開關：上／下、左／右1、右2、右3、夾／松；位置檢測元件：機械手上、下、左、右1、右2、右3的限位開關；無工件檢測元件：右工作臺無工件用光電開關檢測。

（2）設備的輸出信號。汽缸運動電磁閥：上升、下降、右1移、右2移、右3移、左移、夾緊；指示燈：機械手處于原點指示。據上述分析可知，PLC共需18點輸入、6點輸出。

2.選擇PLC

該機械手的控制為純開關量控制，所需I/O點數不多，因此選擇一般的小型低檔機即可。

3.完成接線和程序調試，寫出總結報告

實訓過程主要包括以下幾項內容：電鍍是通過機械手搬運物體，根據控制要求，對本項目進行設計、安裝和調試；準備器件，確定硬件電路圖；設計I/O口，畫出狀態轉移圖；寫出指令表；用編程軟件輸入指令；調試運行。

三、自我檢查、交流

每組學生自己檢查實施方案，檢查機械安裝和PLC軟件控制系統是否存在問題。同時與其他組討論交流，吸取其他組設計方案的優點，并通過教師的指導，使系統設計方案最優化。

四、評估

建立突出能力本位、強調工作過程、以產品質量監控為核心、融入職業綜合素質考察的評價體系。改革過去注重理論知識考核和單一期末試卷筆試的做法，突出能力本位，強調對工作過程的考核，由校內專職教師承擔，專、兼職教師共同對學生進行考核評價。依據課程能力目標，將課程考核設計為集專業能力考核、知識目標考核、方法能力評價、社會能力評價于一體的考核體系，并制定出能力考核配分評分標準。在能力考核標準中，含有制定工作計劃、工具使用、展示交流、整理技術文件、團隊協作等評分項目，以培養學生的方法能力和社會能力。課程考核方法為按照崗位職業能力的形成過程，設計課程評價體系，分為教師考核與學生考核兩部分，學生自評占30%，教師評價占70%。

通過“基于工作過程導向”的PLC課程設計與開發，對現代高等職業教育理論和教學觀念運用做了有益的嘗試，對傳統的教學模式進行了改革。實施工學結合的教學方式，極大地調動了學生學習的積極性，學生的職業技能和綜合素質均得到較大幅度的提高。

（作者單位：杭州第一技師學院）